姚志鍵 李 浩

（廣州大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 廣州市 511400）

1 項(xiàng)目概況

馬降龍碉樓群位于開平市百合鎮(zhèn)百合墟東南面，東北距開平市區(qū)15km，是由永安、南安、河?xùn)|、慶臨、龍江5條自然村組成，為黃、關(guān)兩姓家族于清朝末年和民國(guó)初年興建?，F(xiàn)有村民171戶、506人，80%為僑戶。海外僑胞多于國(guó)內(nèi)人口，主要分布在美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)。

2 光環(huán)境分析

2.1 分析目的

通過Ecotect對(duì)廣東省開平市百合鎮(zhèn)馬降龍村傳統(tǒng)民居三間兩廊民居室內(nèi)自然采光進(jìn)行模擬，分析建筑主要功能空間的自然采光效果是否滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2006）及《綠色建筑評(píng)價(jià)規(guī)范》（SZJG30-2009）的要求。

2.2 分析過程

2.2.1 模擬軟件

本模擬使用軟件Ecotect2011，Ecotect是一個(gè)全面的技術(shù)性能分析輔助設(shè)計(jì)軟件，提供了交互式的分析方法，此次模擬主要使用其光環(huán)境分析模塊，對(duì)室內(nèi)采光系數(shù)進(jìn)行模擬分析。

2.2.2 模型建立

本次模擬采用ECOTECT建模，選取本項(xiàng)目的嶺南傳統(tǒng)民居進(jìn)行室內(nèi)自然采光，分別對(duì)單體建筑與群體建筑作采光分析。

圖1 典型三間兩廊民居群體模型

2.3 模擬結(jié)果

根據(jù)國(guó)家《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2006）中5.5.11條文及深圳市《綠色建筑評(píng)價(jià)規(guī)范》（SZJG30-2009）中6.5.12及6.5.14條文：主要功能空間是指公共建筑內(nèi)除室內(nèi)交通、衛(wèi)浴等之外的主要使用空間。本項(xiàng)目的主要功能房間為廳堂，臥室，兩廊（一般用作廚房）等功能房間。

2.3.1 單體傳統(tǒng)建筑室內(nèi)自然采光分析

本項(xiàng)目主要功能區(qū)域是廳堂及臥室。其采光系數(shù)模擬如圖2所示。圖2為本項(xiàng)目廳堂及臥室室內(nèi)自然采光模擬結(jié)果，其平均采光系數(shù)為4.71%，其中70%的計(jì)算區(qū)域自然采光系數(shù)超過3%。

2.3.2 群體傳統(tǒng)建筑室內(nèi)自然采光分析

圖3為本項(xiàng)目廳堂及臥室室內(nèi)自然采光模擬結(jié)果，其平均采光系數(shù)為4.06%，其中54.96%的計(jì)算區(qū)域自然采光系數(shù)超過3%。

2.4 結(jié)論

圖2 典型三間兩廊民居單體采光模擬圖

圖3 典型三間兩廊民居群體采光模擬圖

根據(jù)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，居住空間自然采光系數(shù)超過3%的區(qū)域占比為70%，得出結(jié)論，馬降龍村落的典型三間兩廊民居單體建筑自然采光效果良好，符合綠色建筑評(píng)價(jià)采光標(biāo)準(zhǔn)。在群體環(huán)境之下，建筑山墻面可適當(dāng)增大開窗面積，以提高采光質(zhì)量。

3 風(fēng)環(huán)境分析

3.1 分析目的

研究傳統(tǒng)村落布局的外風(fēng)環(huán)境，與室內(nèi)風(fēng)環(huán)境，傳統(tǒng)民居三間兩廊中庭對(duì)室內(nèi)通風(fēng)的影響。

3.2 分析過程

3.2.1 模擬軟件

CFD模擬是從微觀角度，針對(duì)某一區(qū)域或房間，利用質(zhì)量、能量及動(dòng)量守恒等基本方程對(duì)流場(chǎng)模型進(jìn)行求解，分析其空氣流動(dòng)狀況。采用CFD對(duì)自然通風(fēng)模擬，主要用于自然通風(fēng)風(fēng)場(chǎng)布局優(yōu)化和室內(nèi)流場(chǎng)分析，以及對(duì)象內(nèi)庭這類高大空間的流場(chǎng)模擬，通過CFD提供的直觀詳細(xì)的信息，便于設(shè)計(jì)者對(duì)特定的房間或區(qū)域進(jìn)行通風(fēng)策略調(diào)整，使之更有效的實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。

3.2.2 模型建立

網(wǎng)格劃分整體村落模型：

網(wǎng)格劃分時(shí)候需要注意區(qū)域網(wǎng)格，如圖4所示，場(chǎng)地模型區(qū)域大致分為A，B，C三個(gè)不同網(wǎng)格密度的區(qū)域。其中A區(qū)域網(wǎng)格X，Y，Z軸數(shù)值設(shè)置為 80，100，0；B 左區(qū)域數(shù)值設(shè)置為 38，100，0；B 右區(qū)域數(shù)值設(shè)置為28，100，0；C 上區(qū)域網(wǎng)格數(shù)值設(shè)置為 80，52，0；C 上區(qū)域網(wǎng)格數(shù)值設(shè)置為80，21，0；C 左上區(qū)域網(wǎng)格數(shù)值設(shè)置為 38，52，0；C 左下區(qū)域網(wǎng)格數(shù)值設(shè)置為 38，21，0；C 右上區(qū)域網(wǎng)格數(shù)值設(shè)置為 28，52，0；C 右下區(qū)域網(wǎng)格數(shù)值設(shè)置為28，21，0；每?jī)蓚€(gè)區(qū)域邊界網(wǎng)格縮放比率按1.5計(jì)算。

圖4 馬降龍村落室外風(fēng)環(huán)境網(wǎng)格劃分大樣圖

3.3 模擬結(jié)果

3.3.1 整體村落夏季室外風(fēng)環(huán)境分析

（1）夏季室外風(fēng)速評(píng)價(jià)

在1.5m/s的SSE風(fēng)場(chǎng)下，項(xiàng)目區(qū)室外1.5m高度處的風(fēng)速云圖。如圖5中所示，室外最低風(fēng)速出現(xiàn)在大部分建筑物的背風(fēng)處，平均風(fēng)速約為1.38m/s。計(jì)算建筑周邊人行區(qū)域流場(chǎng)分布均勻，基本無渦流形成，整體通風(fēng)狀況良好。建筑周邊人行區(qū)域的風(fēng)速基本在5.0m/s以內(nèi)，適合人們?cè)趨^(qū)域外進(jìn)行活動(dòng)和交流。

圖5 馬降龍整體村落室外風(fēng)環(huán)境風(fēng)速云圖

從上述分析得出，1.5m/s的SSE風(fēng)場(chǎng)下，建筑室外區(qū)域在人行高度1.5m處的風(fēng)速環(huán)境沒有超過綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的5.0m/s。

（2）夏季室外風(fēng)壓評(píng)價(jià)

圖6為在1.5m/s的SSE風(fēng)場(chǎng)下，項(xiàng)目區(qū)室外1.5m高度處的風(fēng)壓云圖。由圖可見，建筑樓群的迎風(fēng)面風(fēng)壓大約為0.3～0.6Pa，最大風(fēng)壓分布在地塊東南部的建筑迎風(fēng)面。最小風(fēng)壓分布在建筑樓群的背風(fēng)側(cè)，約為-3～-0.36Pa。因此，在SSE風(fēng)場(chǎng)下，大部分建筑迎風(fēng)面與背風(fēng)面風(fēng)壓差大于1.5Pa，為該區(qū)域在夏季利用自然通風(fēng)創(chuàng)造了有利條件，受到兩側(cè)風(fēng)壓的影響，在滿足門窗可開啟面積條件下，建筑戶型在夏季能獲得良好的自然通風(fēng)能力。

3.3.2 夏季室內(nèi)風(fēng)環(huán)境分析

（1）夏季室內(nèi)風(fēng)速評(píng)價(jià)

在1.5m/s的SSE風(fēng)場(chǎng)下，項(xiàng)目區(qū)室內(nèi)1.5m高度處的風(fēng)速云圖。如圖7中所示，室內(nèi)最低風(fēng)速出現(xiàn)在臥室空間，平均風(fēng)速約為0.8m/s。廳堂與兩廊空間風(fēng)速較臥室大，其中廳堂平均風(fēng)速為1.8m/s。最大風(fēng)速出現(xiàn)在天井空間，對(duì)整個(gè)建筑空間通風(fēng)起重要作用。

圖7 典型三間兩廊民居室內(nèi)風(fēng)環(huán)境風(fēng)速云圖

（2）夏季室內(nèi)風(fēng)壓評(píng)價(jià)

在1.5m/s的SSE風(fēng)場(chǎng)下，項(xiàng)目區(qū)室內(nèi)1.5m高度處的風(fēng)壓云圖。如圖8中所示，最大風(fēng)速出現(xiàn)在天井空間。廳堂與兩廊空間風(fēng)壓較臥室小，其中廳堂平均風(fēng)壓為12.41Pa，最大風(fēng)壓為16.37Pa。

圖8 典型三間兩廊民居室內(nèi)風(fēng)環(huán)境風(fēng)壓云圖

3 .4結(jié)論

典型三間兩廊民居戶型設(shè)計(jì)合理，通過天井，可以在夏季有效組織通風(fēng)，人員主要活動(dòng)區(qū)，包括兩廊、廳堂、臥室氣流順暢，無明顯氣流死區(qū)。由于首層戶型驅(qū)動(dòng)風(fēng)壓差較低，室內(nèi)風(fēng)速最高處出現(xiàn)在迎風(fēng)面的廳堂門，最大值約在1.5～1.8m/s，房間內(nèi)風(fēng)速較低，平均風(fēng)速約為0.8m/s左右，滿足人員舒適性的要求。可通過調(diào)節(jié)外門窗可開啟面積調(diào)節(jié)入流風(fēng)量。